(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211223412.2 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 广州大学 地址 510006 广东省广州市大 学城外环西 路230号 (72)发明人 洪卓　陈韬　张鑫桂　钟杰　 冯炜亮　袁学锋　 (74)专利代理 机构 北京高航知识产权代理有限 公司 11530 专利代理师 覃钊雄 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 8/30(2018.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种构建openfoam求 解器的方法 (57)摘要 一种构建openfoam求解器的方法， 包括以下 步骤： S1： 根据Rolie ‑Poly本构模型基于C++代码 编写Rolie ‑Poly.H文件； S2： 在createFeilds.H 中定义参数变量名； S3： 对PisoFoam求解器中的 PisoFoam.C件添加Rolie ‑Poly.H本构模型文件； S4： 在OpenFOAM ‑6exercise版本中编译求解器； S5： 使用平板剪切流计算案例进行数据生成； S6： 生成数据图与rh eoFoam案例中的数据对比。 本发 明提出了一种新的构建openfoam求解器的方法， 能够为计算 湍流流场提供有效的数据计算， 相较 现有的rheoFoam求解器， 本发明具有更高的计算 效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 115455862 A 2022.12.09 CN 115455862 A 1.一种构建openfoam求 解器的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 根据Ro lie‑Poly本构模型基于 C++代码编写Ro lie‑Poly.H文件； S2： 在create Feilds.H中定义 参数变量名； S3： 对PisoFoam求 解器中的PisoFoam.C文件添加Ro lie‑Poly.H本构模型文件； S4： 在OpenFOAM ‑6exercise 版本中编译求 解器； S5： 使用平板 剪切流计算案例进行 数据生成； S6： 生成数据图与rheoFoam案例中的数据对比。 2.根据权利要求1所述的一种构 建openfoam求解器的方法， 其特征在于， 所述步骤S1通 过以下方程描述Ro lie‑Poly本构模型： 其 中， A为构象张量， I为单位张量， tr(A)为张量A的迹， λD为聚合物分子链从管中蠕动出来的 松弛时间， λR为聚合物 链被拉伸后的松弛时间， β 是对流约束释放系数。 3.根据权利要求2所述的一种构 建openfoam求解器的方法， 其特征在于， 所述步骤S1通 过方程 计算所述Rolie ‑Poly本构模型中的粘弹模型的应力， 其中， ηp为聚合物 粘度， λD为聚合物分子链从管中蠕动出来的松弛时间， 通过公式 计算k的取值， 其中， χ≤1时， k＝1； χ>1时， 其中χmax是改黏弹流体的弹性， 在平 板剪 切流计算案例的t ransportproperties中， 即为c hiMax参数。 4.根据权利要求3所述的一种构 建openfoam求解器的方法， 其特征在于， 所述步骤S1通 过所述Rolie ‑Poly本构模型和N ‑S方程， 计算构象张量A， 并将所述Rolie ‑Poly本构模型封 装于Rolie‑Poly.H文件中。 5.根据权利要求4所述的一种构 建openfoam求解器的方法， 其特征在于， 所述步骤S2具 体包括： 在所述createFields.H中添加关于Rolie ‑Poly模型的的以下变量参数： Rolie ‑ Poly本构模型中的张量： 构象张量TensorA、 构象张量的迹trA、 应力sigma和标量： 聚合物分 子链从管中蠕动出来的松弛时间lambdaD、 表示聚合物链被拉伸后的松弛时间lambdaR、 溶 剂的粘度etaS、 高分子聚合物的粘度etaP、 高分子溶液的弹性chiMax、 溶液出现剪切平台的 斜率beta和delta、 流体密度rho； 以上物理参数通过代码格式录入文件createFields.H， 编 译存储至OpenFOAM环境， 作为 求解器的参数部分。 6.根据权利要求5所述的一种构 建openfoam求解器的方法， 其特征在于， 所述步骤S3具 体为在PisoFoam.C文件的压力方程之后添加Rolie ‑Poly.H本构模型文件： #include" Rolie‑Poly.H"。 7.根据权利要求6所述的一种构 建openfoam求解器的方法， 其特征在于， 所述步骤S4具 体为： 在OpenFOAM ‑6‑exercise环境下， 使用wmake命令对文件目录进行编译， 编译完成的 OpenFOAM程序顶层源文件命名为.C， 所述OpenFOAM程序源代码放置于同名文件夹中， 所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455862 A 2同名文件夹包括Make文件夹， 所述Make文件夹中包括options文件和files文件， 其中， files文件为 规定的求 解器名称， opti ons文件中规定求 解器调用的库的路径。 8.根据权利要求7所述的一种构 建openfoam求解器的方法， 其特征在于， 所述步骤S5使 用的平板剪切流计算案例使用Re＝0.002， Wi＝2， 边长1x1x1的立方体的平板剪切流， 其初 始条件为： 剪切流上下平面相向速度为 1； 其边界条件为： 立方体的四周面为周期边界条件； 所述平板剪切流计算案例在OpenFOAM环境下使用求解器求解， 生成每0.1时间步记录的文 件数据。 9.根据权利要求8所述的一种构 建openfoam求解器的方法， 其特征在于， 所述步骤S6通 过探针处理生成的数据， 并生成速度随Y的变化趋势图、 第一法向应力差系数随Y的变化趋 势图、 第二法向应力差随Y的变化趋势图， 对比以上数据和图像与RheoFoam求解器求解结果 的区别。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455862 A 3